DE102017108606A1

DE102017108606A1 - Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage und Energieerzeugungsanlage

Info

Publication number: DE102017108606A1
Application number: DE102017108606.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Falk
Original assignee: SMA Solar Technology AG
Current assignee: SMA Solar Technology AG
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2017-10-26

Abstract

Ein Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage (10), die zur Einspeisung elektrischer Leistung in ein Wechselspannungsnetz (12) eingerichtet ist und eine Kommunikationsschnittstelle umfasst, beinhaltet ein Einstellen einer Einspeiseleistung anhand von Kennlinien in Abhängigkeit von elektrischen Parametern (fNAP, UNAP) des Wechselspannungsnetzes (12) und einen Empfang eines Vorgabewertes für die Einspeiseleistung (PNAP, QNAP) über die Kommunikationsschnittstelle zu einem ersten Zeitpunkt. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch ein stochastisches Bestimmung einer Verzögerungszeit und Einstellen der Einspeiseleistung (PNAP, QNAP) anhand des Vorgabewertes zu einem zweiten Zeitpunkt, der um die Verzögerungszeit nach dem ersten Zeitpunkt liegt, oder durch ein Beibehalten des Einstellens der Einspeiseleistung (PNAP, QNAP) anhand der Kennlinien, wenn mindestens einer der elektrischen Parameter (fNAP, UNAP) einen kritischen Wert außerhalb eines um einen jeweiligen Nennwert (f0, U0) des elektrischen Parameters (fNAP, UNAP) liegenden Wertebereiches (A) aufweist und ein Abschätzen von Auswirkungen eines Einstellens der Einspeiseleistung (PNAP, QNAP) anhand des Vorgabewertes ergibt, dass ein Einstellen der Einspeiseleistung (PNAP, QNAP) anhand des Vorgabewertes zu einer Vergrößerung einer Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters (fNAP, UNAP) von seinem jeweiligen Nennwert (f0, U0) führen würde.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage, die zur Einspeisung elektrischer Leistung in ein Wechselspannungsnetz eingerichtet ist, sowie eine solche Energieerzeugungsanlage.
STAND DER TECHNIK
Energieerzeugungsanlagen, die elektrische Leistung in ein Wechselspannungsnetz einspeisen, können die von ihnen eingespeiste Leistung aufgrund verschiedener äußerer Einflüsse variieren, d.h. senken oder erhöhen. Dazu kann eine Energieerzeugungsanlage elektrische Parameter des Wechselspannungsnetzes, beispielsweise Spannung und/oder Frequenz, insbesondere lokal am Ort der Einspeisung erfassen und die eingespeiste Leistung anhand von Kennlinien in Abhängigkeit von dem aktuellen Wert des jeweiligen Parameters einstellen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Energieerzeugungsanlage auch ferngesteuert werden, beispielsweise von einem Betreiber des Wechselspannungsnetzes und insbesondere über das Internet oder eine speziell zur Fernsteuerung vorgesehene Steuerleitung, die drahtgebunden oder drahtlos als Funk- oder WLAN-Verbindung ausgeführt sein kann, so dass die eingespeiste Leistung von einer externen Stelle konkret vorgebbar ist.
Damit das Wechselspannungsnetz als Energieversorgungsnetz stabil funktioniert, müssen Erzeugung und Verbrauch elektrischer Leistung zu jedem Zeitpunkt im Gleichgewicht sein. Dieses Gleichgewicht wird zentral für ein Verbundnetz durch verschiedene, insbesondere übergeordnete Steuerungsmechanismen sichergestellt, beispielsweise durch sogenannte Sekundär- und Tertiärregelungen, bei denen einzelnen Energieerzeugungsanlagen gezielt vorgegeben wird, welche elektrische Leistung diese einspeisen sollen.
Die Einspeisung elektrischer Leistung durch die Energieerzeugungsanlage beeinflusst die elektrischen Parameter des Wechselspannungsnetzes. Eine etwaige Differenz zwischen erzeugter und verbrauchter Leistung wirkt sich insbesondere auf die Frequenz des Wechselspannungsnetzes aus, indem ein Überangebot an elektrischer Leistung eine Erhöhung und ein Unterangebot eine Verringerung der Netzfrequenz gegenüber einer Nennfrequenz bewirkt. Energieerzeugungsanlagen können dazu eingerichtet sein, auf eine derartige Abweichung zwischen Nennfrequenz und aktueller Netzfrequenz durch eine Verringerung bzw. eine Erhöhung der von ihnen eingespeisten elektrischen Leistung zu reagieren.
Bei einer Fernsteuerung der eingespeisten Leistung einer Energieerzeugungsanlage kann es passieren, dass Unbefugte bewusst falsche Steuerbefehle an Energieerzeugungsanlagen senden, um die Stabilität des Wechselspannungsnetzes zu stören und im Extremfall einen Totalausfall (Blackout) des Wechselspannungsnetzes zu verursachen. Insbesondere wenn in einem Wechselspannungsnetz eine Vielzahl von Energieerzeugungsanlagen vorhanden ist, die aufgrund regulatorischer Vorgaben dazu eingerichtet sind, aufgrund eines Fernsteuerbefehls innerhalb eines kurzen Zeitraumes, z.B. innerhalb von 5 Sekunden abzuschalten, d.h. ihre eingespeiste elektrische Leistung auf null zu reduzieren, wird das Wechselspannungsnetz der Gefahr ausgesetzt, durch etwaige entsprechende Manipulation Unbefugter in einen instabilen Zustand zu geraten und im Extremfall zusammen zu brechen.
Herkömmliche Lösungen dieses Problems bestehen in der Absicherung der Kommunikation mit den Energieerzeugungsanlagen, z.B. indem die Kommunikation mit den Energieerzeugungsanlagen über einen zentralen abgesicherten Aggregator läuft (sogenannter Smart Meter Gateway), der die entsprechenden Steuerbefehle vor der Weiterleitung an die Energieerzeugungsanlagen auf formale und/oder inhaltliche Legitimität überprüft. Dadurch soll insbesondere verhindert werden, dass ein Großteil der oder gar alle fernsteuerbaren Energieerzeugungsanlagen gleichzeitig durch den Einfluss Dritter abgeschaltet werden. Diese Lösung setzt jedoch voraus, dass der Kommunikationspfad zum Aggregator und vom Aggregator zu den Energieerzeugungsanlagen wirklich sicher ist; wenn dies nicht der Fall ist, z.B. wenn das Internet ausfällt und/oder wenn Unbefugte wider Erwarten die Sicherheitsmechanismen außer Kraft setzen, ist der stabile Betrieb des Wechselspannungsnetzes weiterhin gefährdet.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage und eine solche Energieerzeugungsanlage bereitzustellen, die zu einer Verbesserung der Stabilität und einer Erhöhung der Manipulationssicherheit eines Wechselspannungsnetzes beitragen.
LÖSUNG
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Energieerzeugungsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In einem Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage, die zur Einspeisung elektrischer Leistung über einen Netzanschlusspunkt in ein Wechselspannungsnetz eingerichtet ist und eine Kommunikationsschnittstelle umfasst, wird eine Einspeiseleistung anhand von Kennlinien in Abhängigkeit von elektrischen Parametern des Wechselspannungsnetzes am Netzanschlusspunkt eingestellt und ein Vorgabewert für eine Einspeiseleistung der Energieerzeugungsanlage über die Kommunikationsschnittstelle zu einem ersten Zeitpunkt empfangen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Verzögerungszeit stochastisch bestimmt wird die Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes zu einem zweiten Zeitpunkt eingestellt wird, der um die Verzögerungszeit nach dem ersten Zeitpunkt des Empfangs des Vorgabewertes liegt. Alternativ oder zusätzlich wird das Einstellen der Einspeiseleistung anhand der Kennlinien nach dem ersten und ggf. nach dem zweiten Zeitpunkt beibehalten, wenn am späteren der zwei Zeitpunkte mindestens einer der elektrischen Parameter des Wechselspannungsnetzes einen kritischen Wert außerhalb eines um einen jeweiligen Nennwert des elektrischen Parameters liegenden Wertebereiches aufweist und ein Abschätzen von Auswirkungen einer Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes ergibt, dass ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes zu einer Vergrößerung einer Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters von seinem jeweiligen Nennwert führen würde. Ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes wird nur dann durchgeführt, wenn die elektrischen Parameter des Wechselspannungsnetzes unkritische Werte innerhalb des jeweiligen Wertebereiches aufweisen oder das Abschätzen ergibt, dass ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes zu einer Verringerung der Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters von seinem jeweiligen Nennwert führen würde.
Anders ausgedrückt wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Empfang eines Vorgabewertes zunächst geprüft, ob ein elektrischer Parameter des Wechselspannungsnetzes einen kritischen Wert innerhalb oder außerhalb eines um einen jeweiligen Nennwert des elektrischen Parameters liegenden Wertebereiches aufweist. Wenn der elektrische Parameter innerhalb des Wertebereiches liegt und daher unkritisch ist, wird die Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes eingestellt. Wenn der Parameter jedoch außerhalb des Wertebereiches liegt und daher kritisch ist, wird zusätzlich abgeschätzt, welche Auswirkungen ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes auf den kritischen elektrischen Parameter hätte. Wenn in diesem Fall ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes zu einer Verringerung der Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters von seinem jeweiligen Nennwert führen würde, wird die Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes eingestellt. Wenn jedoch ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes zu einer Vergrößerung einer Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters von seinem jeweiligen Nennwert führen würde, wird das Einstellen der Einspeiseleistung anhand der Kennlinien beibehalten.
Die Einspeiseleistung wird somit insgesamt nur dann anhand des Vorgabewertes eingestellt, wenn die elektrischen Parameter innerhalb des Wertebereiches liegen oder wenn ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes zu einer Verringerung der Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters von seinem jeweiligen Nennwert führen würde. Ansonsten, d.h. wenn mindestens ein elektrischer Parameter außerhalb des Wertebereiches liegt und ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes zu einer Vergrößerung der Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters von seinem jeweiligen Nennwert führen würde, wird die Einstellung der Einspeiseleistung anhand der Kennlinien beibehalten.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, dass eine Energieerzeugungsanlage nicht vorbehaltlos den empfangenen Vorgabewerten folgt. Insbesondere dann, wenn eine sofortige Umsetzung der empfangenen Vorgabewerte die Stabilität des Wechselspannungsnetzes gefährden würde, ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft, indem es die Änderungsrate einer Änderung der durch eine Vielzahl von Energieerzeugungsanlagen in dem Wechselspannungsnetz eingespeisten elektrischen Leistung reduziert, so dass im Zweifel rechtzeitig Gegenmaßnahmen zur Stabilisierung des Wechselspannungsnetzes eingeleitet werden können, oder indem es eine solche Änderung sogar verhindert.
Der Wertebereich, in dem der jeweilige elektrische Parameter als unkritisch angesehen wird, kann durch einen unteren Grenzwert und einen oberen Grenzwert vorgegeben sein, die insbesondere unterhalb bzw. oberhalb des jeweiligen Nennwertes des elektrischen Parameters liegen. Dadurch wird gewährleistet, dass ein Verlassen dieses Wertebereiches gleichbedeutend mit einer Unterschreitung bzw. einer Überschreitung eines Mindestwertes bzw. eines Höchstwertes des jeweiligen Parameters ist.
Die stochastische Bestimmung der Verzögerungszeit kann derart ausgeführt werden, dass die Verzögerungszeit zwischen 100 Millisekunden und 15 Minuten, bevorzugt zwischen 1 Sekunde und 5 Minuten beträgt. Eine Verzögerungszeit von 100 Millisekunden entspricht in etwa der Zeit, die eine Energieerzeugungsanlage aufgrund interner Rechen- und Regelungsprozesse sowieso benötigt, um einen Vorgabewert umzusetzen, während eine Verzögerungszeit von 15 Minuten dem Abstand zwischen dem Senden von aufeinander folgenden Vorgabewerten durch eine herkömmliche übergeordnete Steuerung entsprechen kann. Dadurch, dass die Verzögerungszeiten stochastisch zwischen 100 Millisekunden und 15 Minuten verteilt werden, wird erreicht, dass das gesamte Intervall zwischen zwei Vorgabewerten genutzt wird, um die Vorgabewerte in der Gesamtheit der erfindungsgemäßen Energieerzeugungsanlagen in dem Wechselspannungsnetz umzusetzen und so die Änderungsrate der insgesamt eingespeisten elektrischen Leistung optimal zu reduzieren. Eine optionale untere Grenze der Verzögerungszeiten von 1 Sekunde kann vorteilhaft sein, um einen inhärenten Verzug der Umsetzung der Vorgabewerte in einer Energieerzeugungsanlage auszugleichen, während eine optionale obere Grenze der Verzögerungszeiten von 5 Minuten eine insgesamt schnellere Umsetzung der Vorgabewerte bewirken kann.
Mögliche elektrische Parameter können eine Frequenz des Wechselspannungsnetzes und eine Spannung am Netzanschlusspunkt sein. Sowohl für die Frequenz als auch die Spannung existieren eindeutige und insbesondere qualitativ einfach beschreibbare Zusammenhänge zwischen der Einspeisung elektrischer Leistung und dem Verhalten des jeweiligen elektrischen Parameters. Der Fachmann weiß daher, was mit der Frequenz und/oder der Spannung geschieht, wenn sich die Einspeisung der elektrischen Leistung ändert, d.h. wenn die Wirk- und/oder Blindleistung einer Energieerzeugungsanlage erhöht bzw. verringert wird. Zudem werden sowohl die Spannung als auch die Frequenz regelmäßig innerhalb der Energieerzeugungsanlage verwendet, insbesondere von Wechselrichtern als Regelparametern, und werden daher sowieso gemessen bzw. ermittelt.
In einer konkreten Ausführungsform des Verfahren wird die Einstellung der Einspeiseleistung anhand der Kennlinien nach dem ersten und ggf. nach dem zweiten Zeitpunkt beibehalten, wenn der kritische Wert unterhalb des Wertebereiches liegt und ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes gleichbedeutend mit einer Reduzierung einer Wirkleistung ist, oder wenn der kritische Wert oberhalb des Wertebereiches liegt und ein Einstellen der Einspeiseleistung anhand des Vorgabewertes gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Wirkleistung ist. Konkret kann dies beispielsweise für den Fall, dass die aktuelle Frequenz unterhalb des unteren Grenzwertes liegt, bedeuten, dass ein Vorgabewert für die einzuspeisende Wirkleistung nur dann umgesetzt wird, wenn der Vorgabewert oberhalb der aktuell eingespeisten Wirkleistung liegt, so dass eine Umsetzung des Vorgabewertes, d.h. eine Erhöhung der eingespeisten Wirkleistung, die Frequenz erhöht und damit näher an die Nennfrequenz bringt. Der umgekehrte Fall gilt entsprechend.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Energieerzeugungsanlage über die Kommunikationsschnittstelle eine Rückmeldung senden, wenn die Einstellung der Einspeiseleistung anhand der Kennlinien nach dem ersten und ggf. nach dem zweiten Zeitpunkt beibehalten wurde, d.h. wenn der Vorgebewert nicht umgesetzt wurde. Damit kann erreicht werden, dass eine übergeordnete Steuereinheit Kenntnis davon erhält, dass ein Vorgabewert nicht umgesetzt wurde; sollte der Vorgabewert zudem aufgrund einer Manipulation gesendet worden sein, d.h. insbesondere nicht von einer autorisierten Steuereinheit stammen, kann anhand der Rückmeldung auf das Vorliegen einer Manipulation geschlossen werden und es können geeignete Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Zusätzlich kann jedoch die Einspeiseleistung dann dennoch anhand des Vorgabewertes eingestellt werden, wenn – aus welchen Gründen auch immer – der Vorgabewert über die Kommunikationsschnittstelle in Reaktion auf die Rückmeldung bestätigt wird.
Eine erfindungsgemäße Energieerzeugungsanlage weist eine Steuerung auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung dazu eingerichtet ist, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Konkret kann die Steuerung in Form eines Energiemanagers in der Energieerzeugungsanlage ausgeführt sein. Insbesondere in kleineren Energieerzeugungsanlagen, die im wesentliche einige wenige Energieerzeugungseinheiten umfassen, kann eine derartige Steuerung auch in den Energieerzeugungseinheiten, insbesondere in Wechselrichtern der Energieerzeugungseinheiten angeordnet sein. Die Vorteile einer erfindungsgemäßen Energieerzeugungsanlage entsprechen denen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt ein Beispiel einer Energieerzeugungsanlage,
2 zeigt ein Beispiel einer Kennlinie,
3 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms, und
5 zeigt ein Flussdiagramm für eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt eine Energieerzeugungsanlage 10, die über einen Netzanschlusspunkt 11 (kurz NAP) an ein Wechselspannungsnetz 12 angeschlossen ist. Im Betrieb der Energieerzeugungsanlage 10 wird zwischen der Energieerzeugungsanlage 10 und dem Wechselspannungsnetz 12 eine elektrische Leistung austauscht, die sich aus einer Wirkleistung P_NAP und einer Blindleistung Q_NAP zusammensetzt. Die Wirkleistung P_NAP kann als Einspeisung von der Energieerzeugungsanlage 10 in das Wechselspannungsnetz 12 oder als Verbrauch aus dem Wechselspannungsnetz 12 in die Energieerzeugungsanlage 10 fließen. Am Netzanschlusspunkt 11 erfassen geeignete Messmittel 13 elektrische Parameter des Wechselspannungsnetzes 12, wobei diese elektrischen Parameter insbesondere eine Spannung U_NAP und eine Frequenz f_NAP umfassen.
Die Energieerzeugungsanlage 10 umfasst eine Energieerzeugungseinheit 14, die hier durch einen Photovoltaikgenerator 14a und einen Wechselrichter 14b gebildet wird. Alternativ oder zusätzlich sind andere Arten von Energieerzeugungseinheiten 14 denkbar, insbesondere Windkraftanlagen, Blockheizkraftwerke, Brennstoffzellen und dergleichen. Die Energieerzeugungseinheit 14 erzeugt eine elektrische Leistung bestehend aus einer Wirkleistung P_PV und einer Blindleistung Q_PV, wobei die Wirkleistung P_PV im Wesentlichen der vom Photovoltaikgenerator 14a erzeugten maximal möglichen Leistung entspricht, sofern der Wechselrichter 14b den Photovoltaikgenerator 14a zur bestmöglichen Nutzung der eingestrahlten Solarenergie in seinem optimalen Arbeitspunkt betreibt.
Weiterhin kann die Energieerzeugungsanlage 10 einen elektrischen Energiespeicher 15 umfassen, der hier durch eine Batterie 15a und einen bidirektionalen Batterie-Wechselrichter 15b gebildet wird. Der Energiespeicher 15 kann über den Wechselrichter 15b eine Wirkleistung P_Batt wahlweise aus der Batterie 15a entnehmen und ausgeben oder empfangen und in die Batterie 15a einspeichern. Grundsätzlich kann der Energiespeicher 15 mithilfe des Batterie-Wechselrichters 15b auch eine hier nicht dargestellte Blindleistung Q_Batt erzeugen.
Weiterhin kann die Energieerzeugungsanlage 10 mindestens einen Verbraucher 16 umfassen, der eine Wirkleistung P_Last bezieht. Als Verbraucher 16 sind hier elektrische Geräte jeglicher Art gemeint, die wiederum in elektrischen Subnetzen angeordnet sein können. Insbesondere können die Verbraucher 16 solche sein, bei denen die bezogene elektrische Leistung P_Last grundsätzlich beeinflussbar ist, z.B. Heiz- oder Kühlgeräte, Maschinen, Beleuchtungen usw. Darüber hinaus können die Verbraucher 16 selbst ebenfalls Energiespeicher darstellen und/oder umfassen. Die Verbraucher können neben der Wirkleistung P_Last grundsätzlich auch eine hier nicht dargestellte Blindleistung Q_Last beziehen, die jedoch in der Regel nicht beeinflussbar ist; eine Ausnahme von dieser Regel stellen sogenannte Blindleistungs-Kompensationsanlagen dar, die im Sinne dieser Anmeldung ebenfalls als Verbraucher 16 angesehen werden.
Die über den Netzanschlusspunkt 11 fließende elektrische Leistung ergibt sich somit als Summe der elektrischen Leistungen der Energieerzeugungseinheit 14, des Energiespeichers 15 und der Verbraucher 16. Die Wirkleistung P_NAP und die Blindleistung Q_NAP der elektrischen Leistung am Netzanschlusspunkt P_NAP kann mittels eines Energiemanagers 17 beeinflusst werden, indem der Energiemanager 17 kommunikativ mit der Energieerzeugungseinheit 14, dem Energiespeicher 15 und ggf. den Verbrauchern 16 in Verbindung steht und Vorgaben für die Wirkleistungen P_PV, P_Batt bzw. P_Last sowie gegebenenfalls für die Blindleistungen Q_PV, Q_Batt bzw. Q_Last übermittelt. Diese Vorgaben können insbesondere konkrete Leistungs-Sollwerte und/oder Schaltsignale für einzelne Verbraucher 16 umfassen. Die Vorgaben können an die Energieerzeugungseinheit 14 und den Energiespeicher 15 direkt oder an dazu jeweils zugeordnete Steuereinheiten oder an die Wechselrichter 14b und 15b sowie an die Verbraucher 16 direkt oder an den Verbrauchern 16 zugeordnete Schaltmittel, beispielsweise Funksteckdosen übermittelt werden.
Der Energiemanager 17 kann als separate Einheit unabhängig von den zu steuernden Einheiten 14, 15 und 16 ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Energiemanager 17 auch in eine der zu steuernden Einheiten 14, 15 oder 16 integriert sein. Insbesondere wenn eine Energieerzeugungsanlage 10 ausschließlich eine oder mehrere Energieerzeugungseinheiten 14 umfasst kann der Energiemanager 17 in den bzw. einen der Wechselrichter 14b integriert sein.
Der Energiemanager 17 erhält Messwerte von am Netzanschlusspunkt 11 erfassten Parametern von dem Messmittel 13. Insbesondere kann das Messmittel 13 die am Netzanschlusspunkt 11 erfasste Spannung U_NAP und/oder die dort erfasste Frequenz f_NAP an den Energiemanager 17 übermitteln. Darüber hinaus können weitere elektrische Größen, insbesondere Messwerte der Wirkleistungen P_NAP, P_PV, P_Batt und/oder P_Last sowie der Blindleistungen Q_NAP, Q_PV, Q_Batt bzw. Q_Last an den Energiemanager 17 übermittelt werden. Dazu können die Energieerzeugungseinheit 14, der Energiespeicher 15 und ggf. die Verbraucher 16 mit geeigneten Messmitteln ausgerüstet sein, oder es können weitere, hier nicht dargestellte Messmittel, insbesondere Zähler vorgesehen sein, mit denen der Energiemanager 17 in Verbindung stehen kann.
Der Energiemanager 17 kann die derart ermittelten Daten zur Steuerung der elektrischen Leistung am Netzanschlusspunkt 11 nutzen. Insbesondere kann es aufgrund von Richtlinien zum Anschluss von Energieerzeugungsanlagen 10 an Wechselspannungsnetze 12 vorgeschrieben sein, die elektrische Leistung am Netzanschlusspunkt 11 in Abhängigkeit der elektrischen Parameter an Netzanschlusspunkt 11 einzustellen. Dazu können Kennlinien vorgesehen sein, die die elektrische Leistung am Netzanschlusspunkt 11 als Funktion der der elektrischen Parameter an Netzanschlusspunkt 11 vorgeben. Insbesondere kann die Wirkleistung P_NAP in relativen oder absoluten Werten als Funktion der Frequenz f_NAP und/oder der Spannung U_NAP vorgegeben sein. Oft ist auch die Blindleistung Q_NAP als Funktion der Spannung U_NAP vorgegeben.
Darüber hinaus weist der Energiemanager 17 eine Kommunikationsverbindung zu einer übergeordneten Steuereinheit 18 auf, die beispielsweise in einer Leitstelle eines Betreibers des Wechselspannungsnetzes 12 angesiedelt sein kann. Über diese Verbindung kann der Energiemanager 17 mittels einer Kommunikationsschnittstelle von der Steuereinheit 18 explizite Vorgabewerte für die einzuspeisende elektrische Leistung empfangen, die insbesondere Vorgabewerte für die Wirkleistung P_NAP und/oder für die Blindleistung Q_NAP umfassen können. Aufgrund der genannten Richtlinien kann die Energieerzeugungsanlage 10 dazu verpflichtet sein, die von der Steuereinheit 18 empfangenen Vorgabewerte zeitnah, d.h. im Wesentlichen sofort nach Empfang der Vorgabewerte einzustellen.
2 zeigt eine sogenannte P(f)-Kennlinie als Beispiel einer funktionalen Abhängigkeit der elektrischen Leistung am Netzanschlusspunkt 11 von elektrischen Parametern an Netzanschlusspunkt 11. Mittels der P(f)-Kennlinie wird die Wirkleistung P_NAP in Abhängigkeit von der Frequenz f_NAP vorgegeben. Der regulatorische Hintergrund dieser Vorgabe ist der eingangs erläuterte Zusammenhang zwischen der Netzfrequenz des Wechselspannungsnetzes 12 und der Differenz zwischen der in das Wechselspannungsnetz 12 eingespeisten und der aus dem Wechselspannungsnetz 12 bezogenen Leistung, wobei eine Abweichung einer aktuellen Netzfrequenz f_NAP von einer Nennfrequenz f₀ des Wechselspannungsnetzes 12 einen zumindest qualitativen Indikator für ein Ungleichgewicht zwischen der eingespeisten und entnommenen Leistung darstellt. Konkret bedeutet dies, dass die Frequenz f_NAP kleiner als die Nennfrequenz f₀ ist, wenn im Wechselspannungsnetz 12 momentan mehr Leistung verbraucht als erzeugt wird, und dass die Frequenz f_NAP größer als die Nennfrequenz f₀ ist, wenn momentan mehr Leistung erzeugt als verbraucht wird.
Um einem derartigen Leistungs-Ungleichgewicht entgegenzuwirken kann die Energieerzeugungsanlage 10 anhand der P(f)-Kennlinie gemäß 2 betrieben werden. Wenn die Frequenz f_NAP im Wesentlichen der Nennfrequenz f₀ entspricht speist die Energieerzeugungsanlage 12 eine Wirkleistung P₀ ein, die sich beispielsweise aus der maximal möglichen Leistung der Energieerzeugungseinheit 14 abzüglich einer Regelreserve sowie ggf. abzl. der von den Verbrauchern 16 bezogenen Wirkleistung P_Last ergibt. Bei einer Frequenz f_NAP < f₀ kann die Energieerzeugungsanlage 10 gemäß der P(f)-Kennlinie eine erhöhte Wirkleistung P_NAP > P₀ einspeisen. Bei einer Frequenz f_NAP > f₀ kann die Energieerzeugungsanlage 10 gemäß der P(f)-Kennlinie eine verringerte Wirkleistung P_NAP < P₀ einspeisen. Durch diesen Regelungsmechanismus wirkt die Energieerzeugungsanlage 10 einem Leistungs-Ungleichgewicht im Wechselspannungsnetz 12 entgegen, indem das Einstellen der Wirkleistung P_NAP anhand der P(f)-Kennlinie gemäß 2 zu einer Verringerung der Abweichung der Frequenz f_NAP von der Nennfrequenz f₀ beiträgt. Es versteht sich, dass eine einzelne Energieerzeugungsanlage 10 dabei nur eine geringe Verringerung der Abweichung bewirken kann; wenn jedoch eine Vielzahl von Energieerzeugungsanlagen 10 den beschriebenen Regelmechanismus anwenden ergibt sich ein signifikanter Beitrag zur Stabilisierung der Frequenz f_NAP und damit auch des Wechselspannungsnetzes 12 insgesamt.
Die P(f)-Kennlinie gemäß 2 umfasst weiterhin Grenzwerte G1 und G2, die einen zwischen den Grenzwerten G1 und G2 liegenden Bereich A der Frequenz f_NAP um die Nennfrequenz f₀ von Bereichen B1 und B2 abgrenzt, in denen die Frequenz f_NAP Werte unterhalb von G1 bzw. oberhalb von G2 aufweist. Konkrete Werte für die Grenzwerte G1 und G2 können anhand von Richtlinien fest vorgegeben sein oder auch bedarfsweise von einem Netzbetreiber geändert werden. Es versteht sich, dass auch für andere Kennlinien, die andere elektrische Parameter aufeinander beziehen, vergleichbare Grenzwerte und Bereiche definiert werden können. Beispielsweise kann eine Q(U)-Kennlinie, die die einzuspeisende Blindleistung Q_NAP als Funktion der Spannung U_NAP vorgibt, ebenfalls einen Bereich A um die Nennspannung U₀ des Wechselspannungsnetzes 12 und Bereiche B1 und B2 mit kritisch verringerter bzw. kritisch erhöhter Spannung U_NAP aufweisen. Grundsätzlich können solche Grenzwerte bzw. Bereiche auch völlig unabhängig von Kennlinien definiert werden, d.h. ausschließlich auf die elektrischen Parameter als solche bezogen sein.
Wenn die Frequenz f_NAP einen Wert im Bereich A aufweist, d.h. in einem Bereich nahe der Nennfrequenz liegt, kann von einem weitgehend stabilen Betrieb des Wechselspannungsnetzes 12 ausgegangen werden. Wenn die Frequenz f_NAP jedoch einen Wert im Bereich B1 oder B2 aufweist, d.h. in einem kritischen Bereich relativ weit von der Nennfrequenz liegt, ist die Stabilität des Wechselspannungsnetzes 12 grundsätzlich gefährdet, da von einem Vorliegen eines signifikanten Leistungs-Ungleichwichts im Wechselspannungsnetz ausgegangen werden kann. Insbesondere in einem solchen Fall kann die in 1 dargestellte Steuereinheit 18 Vorgabewerte an die an sie angeschlossenen Energiemanager 17 senden, um die elektrische Leistung der von den angeschlossenen Energiemanagern gesteuerten Energieerzeugungsanlagen 10 gezielt zu beeinflussen und damit das Wechselspannungsnetz 12 zu stützen. Dabei können die von der Steuereinheit 18 gesendeten Vorgabewerte regelmäßig von den aufgrund der Kennlinien vorgegebenen Werten für die einzuspeisende elektrische Leistung abweichen. Die Übermittlung der Vorgabewerte kann gleichzeitig an eine Vielzahl von Energieerzeugungsanlagen 10 stattfinden, insbesondere per Rundsteuersignal oder per Broadcast. Alternativ oder zusätzlich können individuelle Vorgabewerte direkt an einzelne Energieerzeugungsanlagen 10 gesendet werden.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren startet mit Schritt S1, in dem beispielsweise die Energieerzeugungsanlage 10 insgesamt in Betrieb geht. In Schritt S2 speist die Energieerzeugungsanlage 10 elektrische Leistung ein, die anhand einer Kennlinie in Abhängigkeit von elektrischen Parametern an Netzanschlusspunkt 11 eingestellt wird, wobei insbesondere die Wirkleistung P_NAP gemäß einer beispielsweise in 2 dargestellten P(f)-Kennlinie eingestellt wird. Dies stellt den Normalbetrieb der Energieerzeugungsanlage 10 dar, der in der überwiegenden Zeit des Betriebes der Energieerzeugungsanlage 10 vorliegen kann.
In Schritt S3 wird ein Vorgabewert für die einzustellende elektrische Leistung am Netzanschlusspunkt 11 empfangen, beispielsweise indem der Energiemanager 17 der Energieerzeugungsanlage 10 gemäß 1 einen solchen Vorgabewert von der Steuereinheit 18 empfängt.
Der in Schritt S3 empfangene Vorgabewert wird erfindungsgemäß nicht sofort umgesetzt, sondern es wird zunächst in Schritt S4 eine Verzögerungszeit stochastisch bestimmt. Für die konkrete stochastische Bestimmung der Vorgabezeit gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, denen gemeinsam ist, dass unterschiedliche Energieerzeugungsanlagen 10 in Schritt S4 unterschiedliche Verzögerungszeiten bestimmen, wobei die Gesamtheit der Verzögerungszeiten stochastisch über einen Wertebereich verteilt ist. Diese stochastische Verteilung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass jede Energieerzeugungsanlage 10 jedes Mal, wenn Schritt S4 durchgeführt wird, beispielsweise mittels eines Zufallsgenerators eine Verzögerungszeit aus dem Wertebereich auswählt. Alternativ kann jede Energieerzeugungsanlage 10 eine individuelle Verzögerungszeit fest vorgegeben haben, wobei die jeweilige individuelle Verzögerungszeit aus einer Vielzahl möglicher Verzögerungszeiten anhand eines stochastischen Prozesses ausgewählt wird; für eine solche Auswahl können auch individuelle Eigenschaften der Wechselrichter herangezogen werden, beispielsweise Seriennummern, anhand derer die individuellen Verzögerungszeiten ermittelt werden.
In Schritt S5 wird abgewartet, bis die in Schritt S4 bestimmte Verzögerungszeit nach dem Empfang der Vorgabewerte in Schritt S3 abgelaufen ist. Schließlich wird in Schritt S9 die Einspeisung der elektrischen Leistung gemäß den in Schritt S3 empfangenen Vorgabewerten eingestellt. Wenn ein Einspeisen gemäß des Vorgabewertes aus technischen Gründen nicht möglich sein sollte, beispielsweise weil der Vorgabewert eine elektrische Leistung vorgibt, die in der Energieerzeugungsanlage nicht zur Verfügung steht, kann in Schritt S9 alternativ eine elektrische Leistung eingespeist werden, die dem Vorgabewert so nahe wie möglich kommt, also beispielsweise die maximal mögliche Einspeiseleistung eingestellt werden, selbst wenn diese kleiner ist als der Vorgabewert.
Bei konventionell betriebenen Energieerzeugungsanlagen 10 findet insbesondere dann, wenn sehr viele Energieerzeugungsanlagen 10 mit einer sehr großen kumulierten Leistung an das Wechselspannungsnetz 12 angeschlossen sind, in einem sehr kurzen Zeitraum eine sehr große Änderung der elektrischen Gesamtleistung statt, wenn die Energieerzeugungsanlagen die Vorgabewerte quasi instantan nach ihrem Empfang und damit nahezu gleichzeitig umsetzen. Damit geht eine sehr große Änderungsrate der elektrischen Gesamtleistung einher, die die Stabilität des Wechselspannungsnetzes gefährden kann. Ein erfindungsgemäßes Verhalten von Energieerzeugungsanlagen 10 entsprechend dem in 3 dargestellten Verfahren trägt somit zur Stabilität des Wechselspannungsnetzes 12 bei, indem die Änderung der elektrischen Leistungen der Energieerzeugungsanlagen 10 aufgrund von Vorgabenwerten nicht gleichzeitig sondern vielmehr nach und nach über einen Zeitraum verteilt stattfindet und damit die Änderungsrate der elektrischen Gesamtleistung erheblich verringert ist.
Darüber hinaus ermöglicht die reduzierte Änderungsrate der elektrischen Gesamtleistung es denjenigen Energieerzeugungsanlagen 10, die eine relativ große Verzögerungszeit verwenden, auf etwaige Auswirkungen der Umsetzung der Vorgabewerte durch Energieerzeugungsanlagen 10 mit relativ kurzer Verzögerungszeit zu reagieren. Beispielsweise könnte aufgrund einer Manipulation oder Fehlbedienung von der Steuereinheit 18 ein Vorgabewert versendet worden sein, der zu einer an sich unerwünschten Vergrößerung einer Abweichung eines elektrischen Parameters des Wechselspannungsnetzes 12 von seinem Nennwert führt. Aufgrund der reduzierten Änderungsrate der elektrischen Gesamtleistung ist jedoch auch die Änderungsrate dieser Abweichung reduziert, so dass andere Instanzen, beispielsweise andere Energieerzeugungsanlagen 10 oder auch die Steuereinheit 18, der unerwünschten Vergrößerung der Abweichung entgegenwirken können. Dies wäre bei einer quasi instantanen Umsetzung der Vorgabewerte nicht möglich, so dass elektrische Parameter unter Umständen absolute Grenzwerte für den Betrieb der Energieerzeugungsanlagen überschreiten könnten, was zu einem Abschalten der Energieerzeugungsanlagen 10 und damit zu einem Zusammenbruch des Wechselspannungsnetzes 12 führen würde.
4 illustriert anhand eines Flussdiagramms eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die ebenfalls die Stabilität und Manipulationssicherheit eines Wechselspannungsnetzes 12 erhöht. Wie in der Ausführungsform gemäß 3 startet das Verfahren mit Schritt S1. Anschließend arbeitet die Energieerzeugungsanlage 10 in Schritt S2 in einem Normalbetrieb, in dem die von der Energieerzeugungsanlage 10 eingespeiste elektrische Leistung anhand einer Kennlinie in Abhängigkeit von elektrischen Parametern an Netzanschlusspunkt 11 eingestellt wird.
In Schritt S3 wird ein Vorgabewert für die einzustellende elektrische Leistung am Netzanschlusspunkt 11 empfangen. Anstatt den Vorgabewert wie in herkömmlichen Verfahren sofort umzusetzen wird im folgenden Schritt S6 zunächst geprüft, ob die Netzparameter sich im Bereich A befinden (vergleiche 2). Diese Überprüfung kann grundsätzlich für alle relevanten Netzparameter durchgeführt werden, insbesondere für die Frequenz f_NAP sowie die Spannung U_NAP. Sofern in Schritt S6 festgestellt wird, dass sich die Netzparameter im Bereich A bewegen, verzweigt das Verfahren auf Schritt S9, in dem die Einspeisung der elektrischen Leistung gemäß den in Schritt S3 empfangenen Vorgabewerten eingestellt wird.
In Schritt S6 kann jedoch auch festgestellt werden, dass ein Netzparameter sich nicht im Bereich A befindet, d.h. dass ein Netzparameter einen Wert aufweist, der eine erhebliche Abweichung von seinem Nennwert aufweist und einen Grenzwert G1 oder G2 unter- bzw. überschreitet. Somit befindet sich ein Netzparameter in einem der kritischen Bereiche B1 oder B2. Bezogen auf die konkrete P(f)-Kennlinie gemäß 2 bedeutet dies, dass in Schritt S6 festgestellt wird, dass eine Unter- bzw. Überfrequenz vorliegt, die auf ein erhebliches Ungleichgewicht der im Wechselspannungsnetz 12 erzeugten und verbrauchten elektrischen Leistung hindeutet. In diesem Fall verzweigt das Verfahren zum Schritt S7, d.h. der in Schritt S3 empfangene Vorgabewert wird zunächst (noch) nicht umgesetzt.
In Schritt S7 werden die Auswirkungen einer etwaigen Umsetzung des Vorgabewertes bestimmt. Dazu wird abgeschätzt, ob eine Umsetzung des Vorgabewertes gemäß Schritt S3 sich als eine Erhöhung oder als eine Verringerung des betreffenden elektrischen Parameters auswirken würde. Diese Abschätzung ist insbesondere für die Frequenz f_NAP und die Spannung U_NAP leicht möglich, da ein konkreter kausaler Zusammenhang zwischen der Einspeisung elektrischer Leistung und den Parametern f_NAP und U_NAP besteht. Wie eingangs dargestellt bewirkt insbesondere eine Erhöhung der eingespeisten Wirkleistung P_NAP eine Erhöhung der Frequenz f_NAP und eine Erhöhung der Spannung U_NAP. Umgekehrt bewirkt eine Verringerung der eingespeisten Wirkleistung eine Verringerung der Frequenz f_NAP und eine Verringerung der Spannung U_NAP. Es versteht sich, dass dem Fachmann die Auswirkungen von Änderungen der Blindleistung auf die Spannung U_NAP ebenfalls bekannt sind.
In Schritt S8 wird dann ermittelt, ob die in Schritt S7 bestimmten Auswirkungen einer etwaigen Umsetzung des Vorgabewertes gemäß Schritt S3 sich negativ auf die Stabilität des Wechselspannungsnetzes 12 auswirken würden. Eine Auswirkung ist in diesem Sinne negativ, wenn sie die Abweichung eines Netzparameters von seinem Nennwert erhöht. Dazu kann zunächst bestimmt werden, in welchem der kritischen Bereiche B1 oder B2 sich der in Schritt S6 identifizierte kritische Wert befindet, d.h. welches Vorzeichen die Abweichung des Netzparameters von seinem Nennwert aufweist. Wenn die in Schritt S7 bestimmten Auswirkungen zu einer Änderung des Netzparameters führen würde, die das gleiche Vorzeichen wie die Abweichung vom Nennwert aufweist, sind die Auswirkungen negativ, da sie den Betrag der Abweichung erhöhen würden. Andererseits sind die Auswirkungen als positiv zu betrachten, wenn sie zu einer Änderung mit gegenüber der Abweichung umgekehrten Vorzeichen führen und damit die Abweichung vom Nennwert verringern würden, d.h. den Netzparameter in Richtung des Nennwertes beeinflussen und damit in Richtung des stabilen Bereichs A führen würden.
Das Verfahren verzweigt zu Schritt S9, in dem die Einspeisung der elektrischen Leistung gemäß den in Schritt S3 empfangenen Vorgabewerten eingestellt wird, wenn als Resultat von Schritt S8 keine negativen Auswirkungen des potentiellen Einstellens des Vorgabewertes absehbar sind. Auch hier gilt wie in der Ausführungsform gemäß 3, dass in Schritt S9 alternativ eine elektrische Leistung eingespeist werden kann, die dem Vorgabewert so nahe wie möglich kommt, wenn der Vorgabewert selbst aus technischen Gründen nicht eingestellt werden kann.
Wenn jedoch in Schritt S8 festgestellt wird, dass negative Auswirkungen des potentiellen Einstellens des Vorgabewertes absehbar sind und damit die Stabilität des Wechselspannungsnetzes 12 durch ein Einstellen des Vorgabewertes gemäß Schritt S3 gefährdet werden könnte, verzweigt das Verfahren zurück zu Schritt S2 und die Energieerzeugungsanlage 10 speist weiterhin elektrische Leistung gemäß der vorgegebenen Kennlinie ein. Die Energieerzeugungsanlage verbleibt somit im Normalbetrieb, insbesondere bis zum Empfang weiterer und/oder neuer Vorgabewerte in einem neuen Durchlauf des Schrittes S3.
Insgesamt wird durch dieses Verfahren verhindert, dass eine fehlerhafte oder gar manipulative Übermittlung von Vorgabewerten, die offensichtlich nicht zur Stabilität des Wechselspannungsnetzes 12 beitragen würden, vorbehaltlos von der Energieerzeugungsanlage umgesetzt wird. Wenn eine solche Umsetzung in einer sehr großen Energieerzeugungsanlage 10 oder in einer Vielzahl von Energieerzeugungsanlagen 10 stattfinden würde wäre die Stabilität des Wechselspannungsnetzes massiv gefährdet, indem die Abweichung eines Netzparameters von seinem Nennwert derart groß werden könnte, dass aus Sicherheitsgründen das Wechselspannungsnetz abgeschaltet werden müsste.
Die in 5 illustrierte weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kombiniert die in 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen in vorteilhafter Weise. Die Schritte S1 bis S5 entsprechen zunächst dem Verfahren der Ausführungsform gemäß 3, wobei nach dem Empfang eines Vorgabewertes (Schritt S3) zunächst eine Verzögerungszeit bestimmt und abgewartet wird (Schritte S4 und S5). Danach und ggf. auch währenddessen findet die Überprüfung der Auswirkungen einer Umsetzung des Vorgabewertes statt (Schritte S7 und S8), wenn sich ein Netzparameter in einem kritischen Bereich B1 oder B2 befindet (Schritt S6). Durch diese Kombination der Verfahrensschritte S4 und S5 mit den Schritten S6 bis S8 wird einerseits erreicht, dass die Änderungsrate der elektrischen Gesamtleistung aufgrund des Aussendens eines Vorgabewertes reduziert wird. Andererseits wird die Sinnhaftigkeit des Vorgabewertes von jeder erfindungsgemäßen Energieerzeugungsanlage 10 zu einem individuellen Zeitpunkt überprüft, d.h. insbesondere mehrfach. Dabei gelten für jede einzelne Energieerzeugungsanlage 10 in Schritt S6 solche Netzparameter, die bereits von einer etwaigen Umsetzung der Vorgabewerte durch andere Energieerzeugungsanlagen 10 beeinflusst sind. Damit kann insbesondere erreicht werden, dass die Stabilität des Wechselspannungsnetzes 12 im Falle einer Fehlbedienung oder einer Manipulation der Vorgabewerte gesichert ist, selbst wenn zum Zeitpunkt des Aussendens der Vorgabewerte noch kein kritischer Wert eines Netzparameters vorlag und dieser Vorgabewert zunächst von einigen Energieerzeugungsanlagen mit einer relativ kurzen oder keiner Verzögerungszeit umgesetzt wird. Spätestens dann, wenn ein Netzparameter durch diese Umsetzung in einen kritischen Bereich gelangt, werden die weiteren Energieerzeugungsanlagen 10 mit längerer Verzögerungszeit die Umsetzung des offenbar stabilitätsgefährdenden Vorgabewertes aussetzen bzw. verweigern, so dass der Netzparameter idealerweise stabilisiert wird.
Bezugszeichenliste

10: Energieerzeugungsanlage
11: Netzanschlusspunkt (NAP)
12: Wechselspannungsnetz
13: Messmittel
14: Energieerzeugungseinheit
14a: Photovoltaik-Generator
14b: Wechselrichter
15: Energiespeicher
15a: Batterie
15b: Wechselrichter
16: Verbraucher
17: Energiemanager
18: Steuereinheit
G1, G2: Grenzwerte
A, B1, B2: Bereiche
S1–S9: Verfahrensschritte

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage (10), die zur Einspeisung elektrischer Leistung über einen Netzanschlusspunkt (11) in ein Wechselspannungsnetz (12) eingerichtet ist und eine Kommunikationsschnittstelle umfasst, wobei das Verfahren ein Einstellen einer Einspeiseleistung anhand von Kennlinien in Abhängigkeit von elektrischen Parametern (f_NAP, U_NAP) des Wechselspannungsnetzes (12) am Netzanschlusspunkt (11) und einen Empfang eines Vorgabewertes für eine Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) der Energieerzeugungsanlage (10) über die Kommunikationsschnittstelle zu einem ersten Zeitpunkt umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst: – stochastische Bestimmung einer Verzögerungszeit und Einstellen der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand des Vorgabewertes zu einem zweiten Zeitpunkt, der um die Verzögerungszeit nach dem ersten Zeitpunkt des Empfangs des Vorgabewertes liegt, oder – Beibehalten des Einstellens der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand der Kennlinien, wenn mindestens einer der elektrischen Parameter (f_NAP, U_NAP) des Wechselspannungsnetzes (12) einen kritischen Wert außerhalb eines um einen jeweiligen Nennwert (f₀, U₀) des elektrischen Parameters (f_NAP, U_NAP) liegenden Wertebereiches (A) aufweist und ein Abschätzen von Auswirkungen einer Einstellen der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand des Vorgabewertes ergibt, dass ein Einstellen der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand des Vorgabewertes zu einer Vergrößerung einer Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters (f_NAP, U_NAP) von seinem jeweiligen Nennwert (f₀, U₀) führen würde, und Einstellen der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand des Vorgabewertes, wenn die elektrischen Parameter (f_NAP, U_NAP) des Wechselspannungsnetzes (12) unkritische Werte innerhalb des jeweiligen Wertebereiches (A) aufweisen oder das Abschätzen ergibt, dass ein Einstellen der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand des Vorgabewertes zu einer Verringerung der Abweichung des kritischen Wertes des elektrischen Parameters (f_NAP, U_NAP) von seinem jeweiligen Nennwert (f₀, U₀) führen würde.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wertebereich durch einen unteren Grenzwert (G1) und einen oberen Grenzwert (G2) vorgegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stochastische Bestimmung der Verzögerungszeit derart ausgeführt wird, dass die Verzögerungszeit zwischen 100 Millisekunden und 15 Minuten, bevorzugt zwischen 1 Sekunde und 5 Minuten beträgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Parameter (f_NAP, U_NAP) eine Frequenz des Wechselspannungsnetzes (f_NAP) und/oder eine Spannung am Netzanschlusspunkt (U_NAP) umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Einspeiseleistung anhand der Kennlinien nach dem ersten und ggf. nach dem zweiten Zeitpunkt beibehalten wird, wenn – der kritische Wert unterhalb des Wertebereiches (A) liegt und ein Einstellen der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand des Vorgabewertes eine Reduzierung einer Wirkleistung (P_NAP) umfassen würde oder – der kritische Wert oberhalb des Wertebereiches (A) liegt und ein Einstellen der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand des Vorgabewertes eine Erhöhung der Wirkleistung (P_NAP) umfassen würde.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieerzeugungsanlage (10) über die Kommunikationsschnittstelle eine Rückmeldung sendet, wenn die Einstellung der Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand der Kennlinien nach dem ersten und ggf. nach dem zweiten Zeitpunkt beibehalten wurde, und dass die Einspeiseleistung (P_NAP, Q_NAP) anhand des Vorgabewertes eingestellt wird, wenn der Vorgabewert über die Kommunikationsschnittstelle in Reaktion auf die Rückmeldung bestätigt wird.
Energieerzeugungsanlage (10) mit einer Steuerung, dadurch gekennzeichnet dass die Steuerung dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen.